【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及勘探地球物理学，特别是涉及到一种地质模型约束的多物性参数反演方法。
技术介绍
1、通过叠前反演获得地下岩石弹性性质，可以为复杂油气藏的勘探开发提供可靠的依据。叠前反演大多是基于zoeppritz方程的近似公式进行的，而目前的近似公式是在一定的假设前提下成立的，而实际的地质特征通过比较复杂。传统的叠前物性参数反演只是逐个道集反演，没有考虑到物性参数的空间地质分布，反演结果往往倾向于忠实于地震资料的特征，而与地质沉积特征符合度较低。因此，有必要开发一种地质约束的双相介质储层多参数反演方法及系统。
2、在申请号：cn202010141175.x的中国专利申请中，涉及到一种基于地质构造模型约束的全波形速度建模反演方法。本专利技术通过输入地震数据反演参数、初始速度模型、实际观测炮记录、构造解释数据，根据初始速度模型进行正演模拟得到正演炮记录和正传波场，利用地质构造模型构建地质构造反演算子，约束常规fwi反演模型正则化项，得到基于地质构造模型约束的全波形速度反演模型，求取所有正演炮记录与其对应的实际观测炮记录间的残差并反传，结合正传波场，计算各炮记录的单炮梯度和总速度梯度，设定测试步长及循环次数，利用实际观测炮记录更新步长，完成速度场的迭代更新，得到速度反演结果。该专利技术将地质模型作为约束条件，有效地增强了反演效果，提高了速度反演精度，在复杂断块区域勘探中具有重要意义。
3、在申请号：cn201710396910.x的中国专利申请中，涉及到一种混合全局优化算法的叠前地震多参数反演方法，该方法将粒子群算
4、在申请号：cn202010207180.6的中国专利申请中，涉及到一种岩石物理反演方法，所述方法包含：获取待反演地区的地震弹性参数和储层物理参数；通过gassmann方程和xu-white模型建立所述地震弹性参数和所述储层物理参数之间的关系方程；于贝叶斯理论框架下利用admm-mcmc算法迭代所述关系方程中的物性参数计算其对应的后验概率密度数据；根据所述后验概率密度数据中最大后验密度值对所述待反演地区进行反演获得反演结果。
5、以上现有技术均与本专利技术有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们专利技术了一种新的地质模型约束的多物性参数反演方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种将地质相带先验信息融入到反演目标函数中，从而有效降低储层参数预测的多解性的地质模型约束的多物性参数反演方法。
2、本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：地质模型约束的多物性参数反演方法，该地质模型约束的多物性参数反演方法包括：
3、步骤1：输入基础数据；
4、步骤2：进行岩石物理特征分析；
5、步骤3：针对不同的储层类型，构建反演目标函数；
6、步骤4：进行反演目标函数求解，得到孔隙度、泥质含量、含水饱和度、有效压力这些多参数反演结果。
7、本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：
8、在步骤1中，输入的基础数据包括纵横波速、密度、自然伽马这些测井曲线；孔隙度、泥质含量、含水饱和度这些测井解释数据；岩石矿物组分、孔隙流体类型、孔隙形状这些分析化验资料；以及叠前地震数据。
9、在步骤2中，通过双相介质参数计算方程，得到岩石基质、孔隙流体、干岩石、流体饱和岩石这些反射系数以及透射反射系数之间的关系。
10、在步骤2中，根据岩石物理模型，由储层参数计算岩石物理参数；使用voigt-reuss-hill模型和密度加权平均计算公式，分别计算岩石基质的体积模量、剪切模量和密度；使用wood方程和密度加权平均计算公式，分别计算孔隙流体的体积模量和密度；使用hertz-mindlin模型和校正后的hashin-shtrikman下界，分别计算干岩石的体积模量和剪切模量；使用gassmann方程，分别计算流体饱和岩石的体积模量与剪切模量，进而分别计算流体饱和岩石的纵波速度、横波速度和密度，为储层物性多参数反演提供基础数据。
11、在步骤3中，针对不同的储层类型，通过一系列步骤建立弹性参数和物性参数之间的岩石物理关系，具体包括：
12、步骤31，从双相介质中的avo方程出发，建立弹性参数、密度参数、流体与固体振幅之比、纵横波速度等和反射系数以及透射反射系数之间的关系；
13、步骤32，由双相介质参数计算方程，可得到岩石基质、孔隙流体、干岩石、流体饱和岩石这些介质的反射系数以及透射反射系数之间的关系；最终可通过岩石物理关系，建立孔隙度、泥质含量、含水饱和度、有效压力这些物性参数和反射系数之间的关系，即多参数反演所用的数学模型，并将地质相带、储层参数分布、低频模型等先验信息加入到反演目标函数；
14、步骤33，褶积合成地震记录。
15、在步骤31中，基于平面波在双相介质分界面反射和透射传播理论，得到双相介质中的反射系数方程，也即双相介质中纵波反射系数关于入射角θ、分界面两侧的双相介质参数，即四个弹性参数n、a、q和r，三个密度参数ρ12、ρ11和ρ22，快、慢纵波的流体振幅与固体振幅之比m1和m2，快纵波速度v1、横波速度vs与慢纵波速度v2，孔隙度φ的非线性函数表达式：
16、
17、在步骤32中，用分界面两侧的孔隙度泥质含量(c1,c2)、含水饱和度(s1,s2)与有效压力(p1,p2)来表示反射系数方程(1)式中涉及到的分界面两侧的双相介质参数，也即将纵波反射系数表示为关于孔隙度、泥质含量、含水饱和度与有效压力的非线性函数
18、
19、假设有n个反射界面(或采样点)时，纵波反射系数可表示为关于孔隙度、泥质含量、含水饱和度与有效压力的矢量函数的形式
20、r＝f(m) (3)
21、其中f为正演算子，表示反射系数序列r关于储层参数序列m的非线性函数。
22、在步骤33中，考虑地震记录是子波与反射系数褶积，并考虑每个道集有多个不同的入射角对应的记录道，则可得到基于双相介质理论、使用储层参数合成地震角道集记录的方程
23、d＝g(m) (4)
24、其中d表示地震角道集记录，g表示非线性正演算子，为角道集记录d关于储层参数m的函数；这就是叠前反演的基本问题，叠前反演的目标即为根据式(4)求出模型参数m。
25、在步骤4中，目标函数是一个复杂的非线性表达式，为了获得一个全局最优解，使用快速模拟退火算法fsa求解目标函数极小值，接受概率使用广义gibb s分布函数，在数据测试中确定冷却进度表，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，该地质模型约束的多物性参数反演方法包括：
2.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤1中，输入的基础数据包括纵横波速、密度、自然伽马这些测井曲线；孔隙度、泥质含量、含水饱和度这些测井解释数据；岩石矿物组分、孔隙流体类型、孔隙形状这些分析化验资料；以及叠前地震数据。
3.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤2中，通过双相介质参数计算方程，得到岩石基质、孔隙流体、干岩石、流体饱和岩石这些反射系数以及透射反射系数之间的关系。
4.根据权利要求3所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤2中，根据岩石物理模型，由储层参数计算岩石物理参数；使用Voigt-Reuss-Hill模型和密度加权平均计算公式，分别计算岩石基质的体积模量、剪切模量和密度；使用Wood方程和密度加权平均计算公式，分别计算孔隙流体的体积模量和密度；使用Hertz-Mindlin模型和校正后的Hashin-Shtrikman下界，分别计算干岩石的体积模
5.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤3中，针对不同的储层类型，通过一系列步骤建立弹性参数和物性参数之间的岩石物理关系，具体包括：
6.根据权利要求5所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤31中，基于平面波在双相介质分界面反射和透射传播理论，得到双相介质中的反射系数方程，也即双相介质中纵波反射系数关于入射角θ、分界面两侧的双相介质参数，即四个弹性参数N、A、Q和R，三个密度参数ρ12、ρ11和ρ22，快、慢纵波的流体振幅与固体振幅之比m1和m2，快纵波速度v1、横波速度vs与慢纵波速度v2，孔隙度φ的非线性函数表达式：
7.根据权利要求6所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤32中，用分界面两侧的孔隙度泥质含量(C1,C2)、含水饱和度(S1,S2)与有效压力(P1,P2)来表示反射系数方程(1)式中涉及到的分界面两侧的双相介质参数，也即将纵波反射系数表示为关于孔隙度、泥质含量、含水饱和度与有效压力的非线性函数
8.根据权利要求5所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤33中，考虑地震记录是子波与反射系数褶积，并考虑每个道集有多个不同的入射角对应的记录道，则可得到基于双相介质理论、使用储层参数合成地震角道集记录的方程
9.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤4中，目标函数是一个复杂的非线性表达式，为了获得一个全局最优解，使用快速模拟退火算法FSA求解目标函数极小值，接受概率使用广义Gibbs分布函数，在数据测试中确定冷却进度表，尤其是温度衰减系数需要折中反演精度和计算效率，最终得到孔隙度、泥质含量、含水饱和度、有效压力这些多参数反演结果。
...【技术特征摘要】
1.地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，该地质模型约束的多物性参数反演方法包括：
2.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤1中，输入的基础数据包括纵横波速、密度、自然伽马这些测井曲线；孔隙度、泥质含量、含水饱和度这些测井解释数据；岩石矿物组分、孔隙流体类型、孔隙形状这些分析化验资料；以及叠前地震数据。
3.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤2中，通过双相介质参数计算方程，得到岩石基质、孔隙流体、干岩石、流体饱和岩石这些反射系数以及透射反射系数之间的关系。
4.根据权利要求3所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤2中，根据岩石物理模型，由储层参数计算岩石物理参数；使用voigt-reuss-hill模型和密度加权平均计算公式，分别计算岩石基质的体积模量、剪切模量和密度；使用wood方程和密度加权平均计算公式，分别计算孔隙流体的体积模量和密度；使用hertz-mindlin模型和校正后的hashin-shtrikman下界，分别计算干岩石的体积模量和剪切模量；使用gassmann方程，分别计算流体饱和岩石的体积模量与剪切模量，进而分别计算流体饱和岩石的纵波速度、横波速度和密度，为储层物性多参数反演提供基础数据。
5.根据权利要求1所述的地质模型约束的多物性参数反演方法，其特征在于，在步骤3中，针对不同的储层类型，通过一系列步骤建立弹性参数和物性参数之间的岩石物理关系，具体包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：李敏，周伟，王长江，韦欣法，马骥，初春光，李逢英，屈冰，邹文勇，张志敬，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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